Wormy Geist möglicherweise erste Schritt zum Verständnis menschlichen Gehirn

Um das menschliche Gehirn zu verstehen, müssen Wissenschaftler klein anfangen, und welchen besseren Ort, als der Verstand eines Wurms?

Der Fadenwurm CAenorhabditis Elegans ist eines der Biologie am häufigsten untersuchten Organismen, und es ist das erste komplette Schaltplan haben oder Connectome, der sein Nervensystem vorgezeichnet. Kenntnis des Aufbaus des Tieres Connectome wird helfen, ihr Verhalten zu erklären und zu Einsichten über die Köpfe anderer Organismen führen könnte, sagen Wissenschaftler.

"Sie können nicht verstehen, dass das Gehirn ohne zu verstehen, das Connectome," Scott Emmons, Molekulargenetiker am Albert Einstein College of Medicine der Yeshiva University in New York, sagte in einem Gespräch Anfang dieses Monats auf der Jahrestagung der Society for Neuroscience in San Diego.

Im Jahr 1963 beschlossen südafrikanischer Biologe Sydney Brenner von der Universität Cambridge, C. Elegans als Modellorganismus für Entwicklungsbiologie zu verwenden. Er wählte den Fadenwurm, weil es ein einfaches Nervensystem hat, es einfach ist, in einem Labor zu wachsen und seine Genetik sind relativ unkompliziert. C. Elegans war der erste vielzelligen Organismus seines Genoms sequenziert, im Jahr 1998 haben. [Kenncodes: unsere 10 Lieblings Genome]

Brenner wusste, dass zu verstehen, wie Gene Verhalten beeinflussen, "Du musst würde die Struktur des Nervensystems kennen," sagte Emmons LiveScience.

Im Jahr 1986 abgebildet John White, Molekularbiologin, die mit Brenner in Cambridge, das komplette Connectome von weiblichen C. Elegans, die etwa 300 Neuronen und mehr als 7.000 Verbindungen oder Synapsen zwischen den Gehirnzellen hat. Er tat dies, indem man Mikroskopbilder Scheiben des Wurms und Verbindung der Neuronen zwischen den Scheiben. Donna Albertson, auch mit Brenner in Cambridge, begann mapping Connectome von männlichen C. Elegans – arbeiten, Emmons und seine Kollegen, die letztendlich im Jahr 2012 abgeschlossen.

Die Teams sequenziert sowohl weibliche als auch männliche Spulwürmer um zu verstehen, Verhaltensweisen wie C. Elegans anspruchsvolle Paarungsverhalten, die männliche und hermaphroditischen weibliche beinhaltet, die sich selbst befruchten können. Im Gegensatz zu den Weibchen haben männliche Würmer komplexe Nerv Schaltungen zur Kopulation. Durch die Zuordnung dieser Schaltungen, Forscher haben damit begonnen, steigen am Gehirn Verbindungen wie gibt Anlass zu Verhalten.

Mit dem kompletten Schaltplan, Wissenschaftler können lernen, etwas über die Funktionsweise der Wurm Verstand sagte Paul Sternberg, Biologe am Caltech, der auch das Nervensystem des Männchens studiert C. Elegans.

" Vorstellen, dass Sie eine Karte von Straßen auf dem Land haben,"sagte Sternberg LiveScience. "Erfahren Sie etwas darüber, wo die Zentren sind – es ist sehr praktisch. "Aber es fehlen viele Details aus der Karte," fügte er hinzu.

Während der Schaltplan nicht alles verraten über wie der Geist funktioniert, Wissenschaftler suchen, um herauszufinden, sagen, wo es, sagte Sternberg.

Wenn Tiere nach dem schlafen aufwachen, sie behalten ihre Erinnerungen, und diese Erinnerungen können in das Connectome gelagert werden. C. Elegans scheint zu schlafen (oder geben mindestens einen sleeplike Zustand) und Sternberg Team studiert dieses Prozesses.

Wissenschaftler arbeiten auch an das Connectome komplexere Tiere wie Fruchtfliegen, Mäuse und sogar Menschen. Sternberg, sagte, dass diese Anstrengungen parallel mit dem Wurm getan werden sollte. "Aber es wird ein langer Weg sein", sagte Sternberg. "Wir gehen nicht zu einer Auszahlung seit 30 Jahren."

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